过氧化铊是一种无机化合物，中文别称过氧化铊(I)，英文名称为thallium peroxide。其分子式为Tl₂O₂，结构式为Tl-O-O-Tl，其中铊为+1价态，氧为-1价态。按铊的相对原子质量204.38、氧16.00计算，其相对分子质量约为440.8。该物质通常通过在草酸存在下电解硫酸铊溶液制备，呈现固体形态，具有强吸潮性和毒性。
过氧化铊与盐酸或浓硫酸反应时会释放氧气。在高温条件下，该化合物于573℃发生离解，生成氧化亚铊和氧气。作为强氧化剂，其化学性质与过氧化氢存在结构相似性。
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